DuPont Photovoltaic Solutions (DuPont), insieme ai rappresentanti principali dell’industria dell’energia solare e ai settori finanziari e assicurativi, ha recentemente discusso sulla criticità dei materiali in rapporto alla produzione di energia solare affidabile nel lungo termine e alla generazione di ritorni di investimento positivi mentre l’industria fotovoltaica continua a svilupparsi.
Epia (European Photovoltaic Industry Association) ha riportato che alla fine del 2012 il 6,7% della domanda di picco di elettricità in Italia ha avuto come provenienza l’energia solare. Secondo gli analisti industriali di Ihs, l’Italia sarà quest’anno il quinto Paese per installazioni fotovoltaiche annuali, stimate in circa 1,8 GW nel 2013 ed in 1,6 GW nel 2014.
DuPont Photovoltaic Solutions ha delineato strategie di mitigazione del rischio che i proprietari e i finanziatori di sistemi fotovoltaici possono adottare per contribuire ad estendere la durata di vita del sistema rispetto a quanto atteso, migliorando il loro ritorno sull’investimento ed abbassando il costo globale della generazione di energia elettrica.
Pannello solare con delaminazione dello strato esterno del backsheet in Pet nell’area hot spot. Si vede una profonda rottura anche nella stessa zona. Cortesemente fornita da DuPont.
“La scelta dei materiali è determinante in rapporto ad una prestazione ottimale e affidabile nel tempo”, ha detto Stephan Padlewski, Europe, Middle East & Africa marketing manager – DuPont Photovoltaic Solutions. “La produzione di energia di un modulo e la sua durata determinano il suo punto di ripagamento, e quando vengono specificati materiali che hanno un’affidabilità provata si può indurre un impatto significativo sul ritorno dell’investimento in oggetto. Quando si utilizzano materiali non sperimentati o di qualità inferiore, la conseguenza può essere una prestazione difettosa del modulo o una decrescita della produzione di energia più rapida di quanto ci si aspettava e un tasso di ritorno sull’investimento molto più basso o, ancora peggio, perdite finanziarie”. Mentre il mercato italiano è in fase di transizione verso nuovi modelli di business che non dipendono dagli incentivi del governo, il settore finanziario anticipa nuovi modelli finanziari, come leasing e schemi di credito che considerano un periodo di ritorno sull’investimento molto più lungo. Questi modelli richiederanno test, certificazioni e procedure di audit addizionali, per fornire a questi utenti finanziari una maggiore confidenza nella longevità e capacità di durata dei sistemi solari. La selezione di materiali sperimentati, l’assicurazione di qualità, l’abilità tecnica di lavorazione, l’area operation & maintenance e la longevità del sistema sono tutti fattori chiave a supporto della crescita continuativa dell’energia solare in Italia.
Per identificare le cause di invecchiamento prematuro DuPont gestisce un esteso programma di test nel field, che esamina moduli in diversi stadi di utilizzo ed in varie condizioni climatiche. Il programma di indagini nel field in Europa ha investigato approssimativamente 51 MW di installazioni solari – prevalentemente a terra – fino ad oggi. In media i sistemi esaminati sono stati installati meno di cinque anni fa, in regioni che comprendono Nord e Sud della Spagna e dell’Italia, Germania meridionale, Belgio e Svezia. I moduli mostrano qualche genere di difetto quasi nella metà dei casi, includendo bave di lumaca e strisce d’argento, ingiallimento del backsheet sul lato anteriore e posteriore, delaminazione e rottura del backsheet. Le installazioni a terra e i tracker inducono più difetti nei backsheet (ingiallimento e rottura) a causa di una maggiore esposizione agli ultravioletti (UV) (o effetto albedo, che è la percentuale di radiazione entrante riflessa verso l’esterno da una superficie). In contrasto, nessuno dei pannelli investigati avente backsheet basato sul film di polivinil fluoruro (PVF) DuPont Tedlar mostrava alcun segno di degradazione prematura. Questi risultati indicano che la scelta dei materiali è determinante in rapporto alla prestazione ottimale ed affidabile dei moduli nel tempo.
Le riduzioni di costo del sistema fotovoltaico (già in atto) sono destinate a continuare, tuttavia questi risparmi vanno bilanciati, senza aggiungere i rischi derivanti dall’introduzione di materiali low cost poco performanti, per ottenere dal sistema i migliori ritorni sull’investimento. Focalizzarsi soltanto sull’abbassamento del costo del sistema per watt può ridurre la produzione di energia attesa per la durata di vita del sistema stesso, aumentando quindi il costo globale dell’energia (levelised cost of energy – Lcoe). Di conseguenza si può generare un impatto sul ritorno totale dell’investimento dei progetti fotovoltaici e danneggiare l’integrità e la credibilità di questa industria nel suo complesso.
Pannello solare con profondi segni di rottura parzialmente evidenziati con un pennarello e degradazione del backsheet in Pet su una cella hot spot. Cortesemente fornita da DuPont.
Il backsheet, ad esempio, dovrebbe proteggere il modulo dalle interazioni con l’esterno e garantire isolamento elettrico per i 25 anni che ci si aspetta essere la durata di vita del pannello, ma non tutti i materiali backsheet sono in grado di resistere a condizioni atmosferiche usuranti come quelle che si trovano nell’Italia del Sud. È importante per lo sviluppo dell’industria che gli investitori nel business del solare capiscano quale genere di impatto viene prodotto dalla selezione dei materiali e quali materiali aiutano a ottenere una prestazione affidabile del modulo.
Un recente studio del National Renewable Energy Laboratory (Nrel) negli Stati Uniti ha rilevato che non tutti i pannelli fotovoltaici sono in grado di fornire una performance affidabile, mostrando che più del 20% di tutti i moduli e sistemi valutati nel field non produceva nel tempo l’energia prevista. Inoltre i moduli di recente produzione potrebbero mostrare comportamenti difettosi a un tasso crescente, in particolare in aree geografiche con alti livelli di insolazione, casi in cui le installazioni a terra costituiscono la maggior parte della capacità fotovoltaica installata.
DuPont fornisce raccomandazioni sul bill of material standard per l’industria fotovoltaica, e fornisce ai produttori di moduli tecnologia dei materiali che può armonizzarsi meglio con la produzione di energia e gli obiettivi attesi di durata di vita delle installazioni solari.
I ritorni sugli investimenti possono aumentare di più del 30% se la durata di vita del sistema fotovoltaico può essere aumentata da 10 a 25 anni, ed il modo più affidabile per ottenere questo è specificando materiali ampiamente sperimentati nella costruzione di pannelli solari.
DuPont Photovoltaic Solutions: http://www2.dupont.com/Photovoltaics
Epia: http://www.epia.org